1
每當我們看到質數無窮多的證明或者高斯計算1+2+3+…+100的技巧時,內心多少也會想:我怎么沒有想到呢?也許我也可以想到……
那么,我們為什么沒有想到呢?我們又該如何找到這些聰明的解答方法?
我們或許不具備高斯、康托爾、歐拉的才能,但當面對問題迷迷糊糊,不知道用哪種方法解答時,這里有一些小竅門。
當然,沒有一招鮮吃遍天的方法,也就是說沒有模板。解題也需要點運氣,數學之所以有趣也是因為這個原因……
阿達馬在他的論文中對解題分成了四個階段:
準備——有意識地思考題目,尋求解答;
醞釀——當沒有立刻找到解答時,我們的潛意識也在思考這個問題;
領悟——從潛意識里想出來的解答出現在我們的意識中;
驗證——檢驗憑直覺得到的答案。
接下來我們看 2 個問題,利用一些小竅門,再加上一點點運氣,便能培養好的數學意識。
這些竅門很多,今天談論的是系統化方法!
2
數學家的兒子
在一架飛機上兩個數學家在談論。
“你有三個兒子,是嗎?”一個數學家問道,“他們現在到底多大了?”
“他們年紀的乘積是 36.“另一個數學家答道,“年紀總和正好是今天的日期。”
“呃,這還不夠,我猜不出來。”
“哦,對了,我忘記提了,我最大的兒子是一條狗。”
這三個兒子年紀是多大?
從題目中,我們可以看到最后一個提示非常重要,年紀總和是今天的日期,由于日期知道后,還確定不了,可是告知了最大的兒子是條狗后,答案就有了。
說明可能存在雙胞胎……乘積組合里和相等的存在多種情況……
沒有好的辦法,我們將所有乘積是 36 的3個數組合寫出來:
1、1、36? ?38
1、2、18? ?21
1、3、12? ?16
1、4、9? ? ?14
1、6、6? ? ?13
2、2、9? ? ?13
2、3、6? ? ?11
3、3、4? ? ?10
第一個組合被排除了,日期不會超過31;
由于數學家知道了日期還確定不了,那么這個日期對應的組合至少有 2 種,因此,只有 13 符合要求,即今天的日期是?13 號;
1+6+6=2+2+9=13;
其中只有 2 2 9組合里有一個大兒子,組合 1 6 6 中有兩個大兒子,故答案是2 2 9.
3
將自然數 1 到 15 寫成一行,使得這 15 個數字中的每一個數字都恰好出現一次,并且每兩個相鄰的數字之和是一個平方數,請你找出所有的可能性!
這題看著真難!
連續的15個數字有太多種可能性了!
兩個相鄰數加在一起是平分數,哪些數字適合呢?
我們想一想:1+3=4=2^2, 8+1=3^2, 15+1=4^2, 3+13=4^2……
我們再制定一個所有可能性,興許能得到一些靈感……
1 ??組合數字:3、8、15
2 ??組合數字:7、14
3 ??組合數字:1、6、13
4 ??組合數字:5、12
5 ??組合數字:4、11
6 ??組合數字:3、10
7 ??組合數字:2、9
8 ??組合數字:1
9 ??組合數字:7
10? ?組合數字:6、15
11 ??組合數字:5、14
12 ??組合數字:4、13
13 ??組合數字:3、12
14 ??組合數字:2、11
15? ?組合數字:1、10
有趣的是,幾乎所有數字都有兩個搭檔,1和3有3個搭檔。
只有8 和 9 有一個搭檔,那么 8 和 9 就不可能位于中間的位置,只能位于兩端。
也就是說這行數字要么8 開頭,要么 9 開頭。
我們假設 8 開頭(如果成功,翻轉過來就是 9 開頭了……)
8、1、3(8)(15)……
將 8 排除,
8、1、3(15)……
如果選3,
8、1、3、6(13)……
8、1、3、6、10、15、?無解
8、1、3、13、12、4、5、11、14、2、7、9、?無解
因此第三個數不能是3,只能是15,
8、1、15、10、6、3、13、12、4、5、11、14、2、7、9
你可能發現了,解答此類問題需要細致縝密的思維。你必須考慮所以可能性。我們可以在數學中學到像這樣的系統防范,還可以將之用之于日常生活和工作中。
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